高二物理简答题试题 - 困难题

如图所示，两根足够长的直角金属导轨平行正对放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。金属细杆ab、cd质量均为m，接入电路中的电阻均为R，分别与水平和竖直导轨垂直接触，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。现对ab杆施加一水平向右的恒力使其由静止开始向右运动，同时由静止释放cd杆，当ab杆匀速运动时，cd杆以的加速度向下匀加速运动。已知导轨间距为L，ab杆光滑，cd杆与竖直导轨之间动摩擦因数为，ab杆由静止开始到刚达到匀速状态通过它的电量为q。运动过程中杆与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。求：

（1）cd杆匀加速运动过程中通过它的电流大小；

（2）ab杆由静止开始到刚达到匀速状态发生的位移大小；

（3）ab杆由静止开始到刚达到匀速状态，ab杆上产生的焦耳热。

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如图所示，两根互相平行的光滑金属导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角为30°，导轨间距L=1 m，电阻忽略不计。垂直导轨的虚线间有一匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5 T，方向垂直导轨平面向下，磁场区域的宽度d=0.8 m。导体棒a质量ma= 0.25 kg，电阻Ra=0.5 Ω；导体棒b的质量mb= 0.05 kg，电阻Rb=1.5 Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止释放，b恰好匀速穿过磁场区域，且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场，重力加速度g=10 m/s2，不计a、b棒之间的相互作用，导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，求：

（1）b棒刚进入磁场时的速度大小；

（2）a棒刚进入磁场时两端的电压；

（3）为保持a棒以进入时的加速度做匀加速运动，需对a棒施加平行于导轨向下的外力F作用，求F随时间t的变化关系。

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如图所示，是一种电子扩束装置的原理示意图．直角坐标系原点O处有一电子发生器，朝xOy平面内x≥0区域任意方向发射电子，电子的速率均为v0，已知电子的电荷量为e、质量为m.在0≤x≤d的区域内分布着沿x轴负方向的匀强电场，场强大小E＝，在x>d区域内分布着足够大且垂直于xOy平面向外的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度B＝.　 ab为一块很大的平面感光板，在磁场内平行于y轴放置，电子打到板上时会在板上形成一条亮线．不计电子的重力和电子之间的相互作用．

（1）求电子进入磁场时速度的大小；

（2）当感光板ab沿x轴方向移到某一位置时，恰好没有电子打到板上，求感光板到y轴的距离x；

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在光滑水平面上有一质量m＝1.0×10-3kg电量q＝1.0×1O-10C的带正电小球，静止在O点，以O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系xOy，现突然加一沿x轴正方向，场强大小E＝2.0×106v／m的匀强电场，使小球开始运动经过1.0s，所加电场突然变为沿y轴正方向，场强大小仍为E＝2.0×106V/m的匀强电场再经过1.0s，所加电场又突然变为另一个匀强电场，使小球在此电场作用下经1.0s速度变为零。求此电场的方向及速度变为零时小球的位置。

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如图所示，一质量为mA＝1 kg的小车A以vA＝1 m/s的速度沿光滑水平地面向左匀速运动，某时刻有一质量为mB＝2 kg的物块B以vB＝2 m/s的速度从左向右滑上小车后，使小车A恰好没有碰到前方的障碍物，已知小车A上表面水平且足够长，物块B没能滑下小车，物块B与小车A间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1)物块B冲上小车A时，小车A离障碍物的距离；

(2)物块B在小车A上相对小车A滑行的距离．

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如图，质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方，B球距离地面的高度h=0.8m，A球在B球的正上方。先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放。当A球下落t=0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰好为零。已知mB=3mA，重力加速度大小g=10m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求

（1）B球第一次到达地面时的速度；

（2）P点距离地面的高度。

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如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,g=10m/s2，求：

(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；

(2)被压缩弹簧的最大弹性势能；

(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。

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如图甲所示，矩形线框abcd的边ab＝2L，ad＝3L，OO′为线框的转动轴，aO＝bO′＝2L．匀强磁场垂直于线框平面，磁感应强度为B，OO′刚好与磁场的边界线重合，线框的总电阻为R．当线框绕 OO′以角速度ω匀速转动时，试求：

(1)线框的ab边第一次出磁场前的瞬间，回路中电流的大小和方向．

(2)从图示位置开始计时，取电流沿abcda方向为正，请在图乙中画出线框中的电流i随时间t变化的关系图象．(画两个周期)

(3)线框中电流的有效值．

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如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2 m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100 N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐。一个质量为1 kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h=0.6 m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=2.5mg的作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧的弹性势能为Ep=0.5 J。取重力加速度g=10 m/s2。求：

（1）小球在C处受到的向心力大小；

（2）BC间距离s；

（3）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm。

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如图所示，水平面内有一光滑金属导轨，其MN、PQ边的电阻不计，MP边的电阻阻值R=1.5Ω，MN与MP的夹角为135°，PQ与MP垂直，MP边长度小于1m。将质量m=2kg，电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上，并与MP平行。棒与MN、PQ交点G、H间的距离L=4m.空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。在外力作用下，棒由GH处以一定的初速度向左做直线运动，运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。

(1)若初速度v1=3m/s，求棒在GH处所受的安培力大小FA。

(2)若初速度v2=1.5m/s，求棒向左移动距离2m到达EF所需时间Δt。

(3)在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中，外力做功W=7J，求初速度v3.

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